藥品冷鏈配送實訓虛擬仿真軟體使用性分析

王 喆，黃 娟，雷 潔，余永霜，李 雪，周 霖，周云梅

（四川旅游學院 經濟管理學院，四川 成都 610100）

在教育科技如此蓬勃發(fā)展的今天，越來越多的軟體、硬體設備被開發(fā)出來，并且不斷地應用在教學之中。教育科技通過創(chuàng)造、應用和管理適當?shù)目萍籍a品和資源來提高學習成效。教育科技在某種程度上是一種綜合的科學，融合科技、教育理論和各種學科，創(chuàng)造出各種不一樣的學習環(huán)境，通過信息技術的方式幫助學生完成他們的學習。

虛擬仿真軟體可以讓學習者感受到一個全新的學習環(huán)境，讓學習者置身在一個虛擬的環(huán)境，身臨其境的去學習。使用性評估在人機互動中是非常重要的部分，通過使用性評估，可以清楚地知道虛擬仿真軟體與使用者互動時的問題，使用性的優(yōu)劣直接影響使用者對于虛擬仿真軟體的學習動機。所以一個好的虛擬仿真軟體在開發(fā)中，除了要注意教學內容的設計，也必須兼顧軟體的使用性。因此，在開發(fā)一個好的虛擬仿真軟體時，使用性評估應該貫穿于整個開發(fā)過程，從虛擬仿真軟體的設計、開發(fā)過程和最終完成，乃至于課程教學使用—反饋階段，使用者與虛擬仿真軟體互動流暢性、能否降低學習者認知負荷，提高學習成效等，每個階段都應該兼顧到使用性。

本文針對虛擬仿真軟體在課程教學環(huán)境的應用，利用問卷、訪談、觀察等多種資料收集方式，從作為使用者的學生收集直接經驗資料，并通過使用性分析，以期發(fā)現(xiàn)虛擬仿真軟體使用性相關問題，反饋給教育科技企業(yè)及研究人員加以改進。

1 藥品冷鏈配送虛擬仿真軟體

國務院辦公廳印發(fā)的《關于促進“互聯(lián)網+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》及已經實施的《醫(yī)藥產品冷鏈物流溫控設施設備驗證性能確認技術規(guī)范》中前者明確對線上開具的常見病、慢性病處方，經藥師審核后，醫(yī)療機構、藥品經營企業(yè)可委托符合條件的第三方機構配送；后者則是醫(yī)藥產品冷鏈物流服務提供商均需遵循的國家標準。基于某教育科技企業(yè)開發(fā)的以虛擬仿真軟體為教學載體理實一體化課程實訓——基于3D仿真藥品冷鏈配送作業(yè)方案設計與實施，通過虛擬的崗位角色實際工作仿真，熟練掌握配送運輸業(yè)務的整個操作流程，進行相關的方案設計制定與實踐操作。通過方案設計、仿真實施等方法培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析以及解決問題的能力，為學生今后進入物流行業(yè)或相關企業(yè)從事工作打下堅實的基礎。

工作任務包括：進入配送管理系統(tǒng)（分配周轉箱、車輛分配、調度結果調整、提交調度信息、取單據(jù)）、裝車配載作業(yè)（檢測和溫控開關操作、PA填寫冷藏藥品運輸交接單信息、裝車配載操作、掃描周轉箱號、關閉車門）、配送作業(yè)（運輸工具檢查操作、送貨操作、卸貨操作、客戶確認簽收、車輛返程）、隨貨同行單和冷藏運輸交接單簽收?；?D仿真藥品冷鏈配送作業(yè)方案設計與實施軟體場景如圖1所示。

圖1 基于3D仿真藥品冷鏈配送作業(yè)方案設計與實施軟體場景

2 ITC SOPI系統(tǒng)使用性量表

ITC SOPI量表是由Independent Television Commission提出的，其主要是針對產品設計的使用性評估工具，真實客觀反映出在虛擬仿真環(huán)境下產品的使用性表現(xiàn)。量表主要包含兩個部分，PART A和PART B。PART A關注受試者在結束虛擬環(huán)境體驗后的及時想法和感受反饋；PART B著重檢測受試者在虛擬仿真環(huán)境中實時反饋。

量表分為5個等級，分別為：非常不同意、不同意、普通、同意、非常同意。在量表中空間呈現(xiàn)性面項19題，參與度面項13題，內容真實度面項5題，負面影響面項6題。

為了解受試者對虛擬仿真軟體的滿意度情形，因此本研究使用ITC SOPI系統(tǒng)使用性量表進行分析，在結束基于3D仿真的醫(yī)藥配送管理運作實訓后發(fā)給受試者進行填寫，并回收進行統(tǒng)計。根據(jù)ITC SOPI計算方式進行統(tǒng)計：ITC SOPI的題選項是李克特5分選項，在ITC SOPI問卷4個面項中計算平均數(shù)。

3 問卷統(tǒng)計分析

3.1 整體分析

通過使用者（某物流工程專業(yè)2019級學生）在真實的課程教學環(huán)境下使用虛擬仿真軟體以完成藥品冷鏈配送作業(yè)方案設計與實施工作任務，其后進行虛擬仿真軟體使用性測量。

回收有效的問卷57份，其中女性受試者37人，男性受試者20人，年齡分布19~23歲。從整體來看，學生信息素養(yǎng)以基礎（占38.6%）和中等（52.63%）居多；之前有使用過虛擬仿真軟硬體的受試者占比為31.38%；對虛擬仿真相關知識了解同樣以基礎（71.93%）以及中等（17.54%）為多。

受試者反饋是否“剛剛完全沉浸在虛擬仿真環(huán)境中”、“感覺剛剛參與在整個虛擬仿真環(huán)境中”、“在剛剛的虛擬仿真體驗中忘記時間”、“感覺在虛擬仿真環(huán)境中可以進行互動”、“虛擬仿真及其中內容看上去或感覺很真實或很觸動我”、“在使用虛擬仿真軟體的過程中很愉悅”、“剛剛虛擬仿真的內容很可信”、“感覺并不是僅僅在觀看”、“感覺剛剛的虛擬仿真環(huán)境是一個真實情景”、“我的體驗感覺很強烈”、“我花更多的時間在虛擬仿真體驗過程中多過于自我思考”、“我在呈現(xiàn)的場景中有存在感”、“在虛擬仿真過程中，可以移動其中的物件”、“這個場景在真實世界中也會真的發(fā)生”、“可以感受到虛擬仿真環(huán)境中的不同特征”、“感覺被虛擬仿真環(huán)境所包圍”、“感覺剛剛虛擬仿真中的物件是立體的”、“在虛擬仿真過程中，感覺可以移動和觸摸”、“在虛擬仿真過程中，我的情緒有所變化”、“虛擬仿真中的內容對我有吸引力”、“感覺虛擬仿真中對象對我的動作有響應”、“在虛擬仿真中移動對象的感覺很真實”、“在虛擬仿真環(huán)境中，感覺在參觀一個地方”，持同意居多，普通+同意占比在80%左右。

受試者反饋是否“在剛剛的虛擬仿真中感覺疲憊”、“在剛剛虛擬仿真中感覺很暈”、“在剛剛的虛擬仿真中感覺眼睛很疲勞”、“剛剛的體驗讓我感到惡心”、“在剛剛的虛擬仿真中感覺頭痛”，持普通最多。針對“很暈”、“惡心”、“頭痛”受試者反饋持不同意多于同意；而針對“眼睛疲勞”，受試者反饋持同意多于不同意；針對“疲憊”，持不同意、同意一樣多。

受試者反饋是否“感覺虛擬仿真中的對象可以感知我的存在”、“在虛擬仿真過程中，感受到聲音來自不同方向”、“在虛擬仿真過程中，所有感官系統(tǒng)都被刺激”、“感覺跟虛擬仿真中的物件是沒有距離感的”，持不同意、普通、同意基本占比相當，持普通稍多；受試者反饋是否“在虛擬仿真過程中，感覺溫度有所變化”，持不同意最多，占比四成多。

受試者反饋“當虛擬仿真操作結束時，覺得意猶未盡”的受試者以普通（42.11%）和同意（42.11%）居多；受試者反饋“在體驗虛擬仿真的過程中有不知所措感”，持不同意、普通、同意，分別占29.82%、29.82%、26.32%；受試者反饋“在體驗虛擬仿真的過程中有身臨其境感”，持普通（29.82%）、同意（43.86%）居多；受試者反饋“在結束時，依然想繼續(xù)沉浸在虛擬仿真環(huán)境里”，持不同意、普通、同意，分別占24.56%、31.58%、29.82%；受試者反饋“結束后依然記得虛擬仿真中的某些部分”，持普通（26.32%）、同意（57.89%）居多，持非常同意亦達到了12.28%；受試者反饋“會建議其朋友也來體驗虛擬仿真軟體”，持普通（22.81%）、同意（61.4%）居多。受試者整體反饋“感覺參與到整個虛擬仿真環(huán)境中”，持同意、普通，分別占比54.39%和29.82%。

3.2 抽樣分析

其中隨機挑選了四男四女受試者的基本資料，具體如表1所示：

表1 受訪者基本資料以及4個面項統(tǒng)計分析

從表1可以看出有經驗的受試者在空間呈現(xiàn)性、參與度與內容真實程度等3個面項的表現(xiàn)較優(yōu)于無經驗受試者的表現(xiàn)，可以說明有經驗的受試者在使用虛擬仿真軟體時認為內容更具有真實度，參與度更高，內容也更具真實度。但是在負面影響面項，無經驗受試者分數(shù)與有經驗受試者差異不明顯，受試者在使用虛擬仿真軟體時都可能出現(xiàn)身體不適等癥狀。

從表2中可以看出，針對空間呈現(xiàn)度和參與度，男生感受要高于女生感受；而針對內容真實程度，女生感受要高于男生感受。在負面影響面項分數(shù)男生低于女生，說明女生在使用虛擬仿真軟體時會有比男生更容易出現(xiàn)身體不適等癥狀。

表2 4個面項統(tǒng)計分析性別差異

4 訪談與觀察

從受試者實訓后訪談結果來看，針對使用虛擬仿真軟體感覺比較困難的部分，部分學生對于掃描派送單、貨物搬運裝卸、開車（方向控制）等細節(jié)，提出利用鼠標+鍵盤實操有一個熟悉到熟練的過程。學生大都肯定了在真實課程教學環(huán)境中，應用3D虛擬仿真軟體實操相較于原來應用2D教學軟體，體驗感更強。從實訓觀察來看，因為基于3D仿真藥品冷鏈配送作業(yè)方案設計與實施屬于人才培養(yǎng)方案課程中的專業(yè)集中實踐，學生對于較長時間沉浸在基于3D虛擬仿真軟體中實操，會引發(fā)較多眼疲勞等不適，這在受試者訪談中也有反饋，如圖2所示。

圖2 實訓觀察與反饋記錄

此外，通過受試者訪談和實訓觀察，也發(fā)現(xiàn)受試者部分實操存在著卡頓情況。這與學生通過賬號登錄遠程服務器系統(tǒng)有關，一方面，相應虛擬仿真軟體是基于互聯(lián)網+，存在網速及帶寬等限制情況；另一方面，多賬戶操作對遠程服務器也提出了更高要求。

5 結論與建議

虛擬仿真影響教學模式，改變傳統(tǒng)的教師主宰課堂的模式，改變學生被動接受知識、缺乏創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。虛擬仿真技術能提供友好的界面、形象直觀的互動式學習環(huán)境，能結合理論知識在實際場景中的應用提供圖文、聲像并茂的多種感官綜合刺激等。這在受試者的問卷、訪談、觀察中都有體現(xiàn)，學生反饋希望進一步增強虛擬仿真軟體中冷鏈場景真實度，特別是冷藏環(huán)境視覺感受度和聯(lián)覺感受度，如通過工作人員防寒服和工作環(huán)境中的冷氣等。

虛擬仿真影響教學手段。從啟發(fā)式教學來看，通過身臨其境的、自主控制的人機交互，由視覺、聽覺、觸覺獲取，提供生動活潑的直觀形象思維素材、展現(xiàn)學生不能在校直接體驗到的事物等，形成知識點（如冷藏車輛溫度顯示器讀數(shù)需要學生觀察與記錄，以便填寫后續(xù)單據(jù)信息）。學生從思維、情感和行為多方面地參與教學活動。從探究式教學來看，以解決問題為中心的教學形式，虛擬仿真在實訓教學中可以讓學生進入問題存在的環(huán)境，有針對性地建構虛擬情境，引導學生進行探究。能提供良好的人機交互，允許學生出錯，自行了解錯誤的根由及后果，發(fā)現(xiàn)解決問題的方法（如按照派單遠近進行藥品保溫箱裝車，需要學生按照相關原則如先進后出以進行操作，否則后續(xù)卸車環(huán)節(jié)會比較麻煩；車輛的非平穩(wěn)行駛會造成車廂內藥品保溫箱的倒覆，對后續(xù)卸車操作和藥品安全造成影響）。

虛擬仿真影響學習方式，虛擬仿真可以創(chuàng)設一個人性化的虛擬學習環(huán)境，使教學的氣氛更加活躍、自然、親切。相對于較為昂貴的VR單體設備，互聯(lián)網+虛擬仿真軟體基本能滿足學生集中實訓需要，依托專業(yè)教育科技企業(yè)開發(fā)的基于3D仿真藥品冷鏈配送作業(yè)方案設計與實施相關課程資源，學校僅需要通過賬號登錄網絡就能開展相關實踐實訓，較為實用。但是，虛擬仿真軟體相關任務設置需要考慮長時間實操的生理負荷影響，可以合理安排實訓課程的時段，控制實訓教學時間減輕部分學生的身體不適。